CN219969459U - 电池管理系统、电池组以及低空交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池技术领域，并提供一种电池管理系统、电池组以及低空交通工具，其中，电池管理系统包括：多个电池组、多个配电盒和多个电机；多个所述电池组采用并联方式同时与多个所述配电盒当中的任意一个进行高压配电连接；多个所述配电盒中的任意一个分别与一个或者多个所述电机进行高压配电连接。采用本申请能够实现电池组高压输出并联后给电机提供电能，且当某个电池组出现不能正常提供电能输出时，剩下的电池组也仍然能正常为电机进行动力能源供应，从而保证了低空交通工具能有相对充足的时间实现降落，以有效地确保了低空交通工具的使用安全。

Description

电池管理系统、电池组以及低空交通工具

技术领域

本申请涉及电池管理技术领域，尤其涉及一种电池管理系统、电池组以及低空交通工具。

背景技术

低空出行具有高效性、准时性、方便性等各种优势特点，从而能够在极大程度上解决现如今越来越严重的道路交通情况。而在针对低空交通的不断研究开发过程中，低空交通工具的电池系统的开发设计则是至关重要的。因为，电池管理系统方案会直接影响低空交通工具的使用安全。

综上，如何开发设计出确保低空交通工具使用安全的电池管理系统，是目前低空交通研发领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种电池管理系统、电池系统以及车辆，旨在确保低空交通工具使用安全。

为实现上述目的，本申请提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包括：多个电池组、多个配电盒和多个电机；

多个所述电池组采用并联方式同时与多个所述配电盒当中的任意一个进行高压配电连接；

多个所述配电盒中的任意一个分别与一个或者多个所述电机进行高压配电连接。

在一些可行的实施例中，所述电池组包括：电池管理单元和模拟采集前端，所述电池管理单元与所述模拟采集前端通讯连接；

所述多个电池组各自的电池管理单元相互之间通讯连接；

多个所述电池管理单元中的一个或者多个分别与充电桩和飞行管理系统进行通讯连接。

在一些可行的实施例中，所述电池管理单元与所述模拟采集前端之间的通讯连接采用差分信号进行信息传输；

多个所述电池管理单元相互之间的通讯连接为数据CAN通讯连接；

一个或者多个所述电池管理单元与所述充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接。

在一些可行的实施例中，多个所述电池管理单元中的一个第一电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为整机CAN通讯连接；

多个所述电池管理单元中的一个或者多个第二电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为触发式整机CAN通讯连接。

在一些可行的实施例中，所述电池管理系统还包括：电池风冷系统和电池加热系统；

所述电池风冷系统包括散热风扇和风扇供电继电器，所述散热风扇通过供电接口分别与车辆低压电源和市交流电源进行连接，所述风扇供电继电器设置在所述散热风扇的供电正极并与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接；

所述电池加热系统包括加热膜和加热膜供电继电器，所述加热膜通过供电接口与市交流电源进行连接，所述加热膜供电继电器设置在所述加热膜的供电正极并与所述电池管理单元进行通讯连接。

在一些可行的实施例中，所述电池组包括多个串联的单体电芯；

所述电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

所述高压保险丝和所述电流传感器依次串联在所述电池组的输出正极，所述预充继电器与所述预充电阻构成的电路，和所述正极回路继电器以并联形式接入所述电池组的输出正极，所述预充继电器和所述正极回路继电器与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接。

此外，为实现上述目的，本申请还提供一种电池组，所述电池组包括：电池管理单元和模拟采集前端，所述电池管理单元与所述模拟采集前端通讯连接；

所述电池管理单元与充电桩和/或者飞行管理系统进行通讯连接。

在一些可行的实施例中，所述电池管理单元与所述模拟采集前端之间的通讯连接采用差分信号进行信息传输；

所述电池管理单元与所述充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接，所述电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为整机CAN通讯连接或者触发式整机CAN通讯连接。

在一些可行的实施例中，所述电池组包括多个串联的单体电芯；

所述电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

所述高压保险丝和所述电流传感器依次串联在所述电池组的输出正极，所述预充继电器与所述预充电阻构成的电路，和所述正极回路继电器以并联形式接入所述电池组的输出正极，所述预充继电器和所述正极回路继电器与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接。

此外，为实现上述目的，本申请还提供一种低空交通工具，所述低空交通工具包括如上任一项所述的电池管理系统，或者，所述车辆包括上任一项所述的电池组。

本申请提供一种电池管理系统、电池组以及低空交通工具，其中，电池管理系统包括：多个电池组、多个配电盒和多个电机；多个所述电池组采用并联方式同时与多个所述配电盒当中的任意一个进行高压配电连接；多个所述配电盒中的任意一个分别与一个或者多个所述电机进行高压配电连接。

即，本申请提供的电池管理系统，通过设计多个电池组采用并联方式同时与多个配电盒中的任意一个均进行高压配电连接，和基于该多个配电盒分别与一个或者多个电机之间的高压配电连接，能够实现电池组高压输出并联后给电机提供电能，且当某个电池组出现不能正常提供电能输出时，剩下的电池组也仍然能正常为电机进行动力能源供应，从而保证了低空交通工具能有相对充足的时间实现降落，以有效地确保了低空交通工具的使用安全。

此外，采用本申请提供的电池管理系统以通过多个电池组为电机提供电能还可以使电池组满足相对小体积的情况下，将电池组的电压平台做到约1000V甚至之上，而在电机功率一定时，电压平台高，电流就小，从而可以使高压线束减轻重量、减小直径、降低成本。

进一步地，本申请提供的多个电池组可以在诸如飞行汽车的低空交通工具上进行灵活的结构布置，因为只需要根据低空交通工具自身结构为各个电池组分配合理的位置即可，这与传统仅由一个电池包组成的电池系统而言还具有更好的拓展性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域默认技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的电池管理系统中多个电池组的高压并联示意图；

图2为本申请提供的电池管理系统的通信链路示意图；

图3为本申请一实施例涉及一电池管理单元在实际应用中的功能示意图；

图4为本申请一实施例涉及另一电池管理单元在实际应用中的功能示意图；

图5为本申请一实施例涉及又一电池管理单元在实际应用中的功能示意图；

图6为本申请一实施例涉及模拟采集前端在实际应用中的功能示意图。

图7为本申请一实施例涉及电池组的内部高压电气示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在开始描述本申请技术方案的各个实施例之前，先提出本申请技术方案的整体构思。

由于低空出行具有高效性、准时性、方便性等各种优势特点，从而能够在极大程度上解决现如今越来越严重的道路交通情况。而在针对低空交通的不断研究开发过程中，低空交通工具的电池系统的开发设计则是至关重要的。因为，电池管理系统方案会直接影响低空交通工具的使用安全。

综上，如何开发设计出确保低空交通工具使用安全的电池管理系统，是目前低空交通研发领域亟待解决的技术问题。

针对上述情况，本申请提供一种电池管理系统、电池组以及低空交通工具，通过设计多个电池组采用并联方式同时与多个配电盒中的任意一个均进行高压配电连接，和基于该多个配电盒分别与一个或者多个电机之间的高压配电连接，能够实现电池组高压输出并联后给电机提供电能，且当某个电池组出现不能正常提供电能输出时，剩下的电池组也仍然能正常为电机进行动力能源供应，从而保证了低空交通工具能有相对充足的时间实现降落，以有效地确保了低空交通工具的使用安全。

此外，采用本申请提供的电池管理系统以通过多个电池组为电机提供电能还可以使电池组满足相对小体积的情况下，将电池组的电压平台做到约1000V甚至之上，而在电机功率一定时，电压平台高，电流就小，从而可以使高压线束减轻重量、减小直径、降低成本。

进一步地，本申请提供的多个电池组可以在诸如飞行汽车的低空交通工具上进行灵活的结构布置，因为只需要根据低空交通工具自身结构为各个电池组分配合理的位置即可，这与传统仅由一个电池包组成的电池系统而言还具有更好的拓展性。

基于上述本申请技术方案的整体构思，提出本申请提供的电池管理系统的实施例。

请参照图1，图1为本申请提供的电池管理系统中多个电池组的高压并联示意图。如图1所示，本申请提供的电池管理系统包括：

多个电池组、多个配电盒和多个电机；

多个所述电池组采用并联方式同时与多个所述配电盒当中的任意一个进行高压配电连接；

多个所述配电盒中的任意一个分别与一个或者多个所述电机进行高压配电连接。

在本实施例中，本申请提供的电池管理系统中，多个电池组采用并联方式同时与多个配电盒中的任意一个均进行高压配电连接，和基于该多个配电盒分别与一个或者多个电机之间的高压配电连接，能够实现电池组高压输出并联后给电机提供电能，且当某个电池组出现不能正常提供电能输出时，剩下的电池组也仍然能正常为电机进行动力能源供应，从而保证了低空交通工具能有相对充足的时间实现降落，以有效地确保了低空交通工具的使用安全。

示例性地，如图1所示，假定本申请提供的电池管理系统包括4个电池组101、4个配电盒102和若干个电机103。其中，每一个电池组101都由多个单体电芯串联成组，每一个配电盒102均为高压配电盒，用于将电池组提供的电能分配给电机103，电机103可以为诸如飞行汽车的低空交通工具上的电机，用户实现该低空交通工具的升起、平飞和降落等操作。此外，每一个电池组101均通过电池组高压输出线束104(也可称作高压配电盒高压输入线束)与每一个配电盒102来构成高压配电连接，而该每一个配电盒102则通过高压配电盒输出线束105(也可称作电机输入线束)来构成与电机103之间的高压配电连接。

如此，电池组101高压输出并联后给电机103提供电能，且当某个电池组101出现不能正常提供电能输出时，剩下的电池组也101仍然能正常为电机103进行动力能源供应，从而保证了低空交通工具能有相对充足的时间实现降落，以有效地确保了低空交通工具的使用安全。

此外，本申请提供的电池管理系统通过多个电池组101为电机103提供电能还可以在电池组101满足相对小体积的情况下，将电池组101的电压平台做到约1000V甚至之上，而在电机功率一定时电压平台高，电流就小，从而可以使高压线束减轻重量、减小直径、降低成本。

进一步地，本申请提供电池管理系统中的多个电池组101可以在诸如飞行汽车的低空交通工具上进行灵活的结构布置，因为只需要根据低空交通工具自身结构为各个电池组分配合理的位置即可，这与传统仅由一个电池包组成的电池系统而言还具有更好的拓展性。

需要说明的是，在本实施例以及后文所阐述的其它各个可行的实施例中，由于飞行汽车等低空交通工具有别于传统汽车，其工况比传统汽车复杂很多，尤其是当低空交通工具从地面垂直起飞时，需要坚持相对长时间的悬停工况，此时电池需要承受负载很大的大电流需求(如飞行汽车整体功率需求约1000KW、电压平台1000V、电流约1000A，传统汽车电流约200A)，从而，在本申请提供的电池管理系统中，电池组101与配电盒102之间则需要采用电池组高压输出线束104构成高压配电连接，配电盒102与电机103之间则也需要采用高压配电盒输出线束105来构成高压配电连接。

进一步地，在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统中的所述电池组包括：电池管理单元和模拟采集前端，所述电池管理单元与所述模拟采集前端通讯连接；

所述多个电池组各自的电池管理单元相互之间通讯连接；

多个所述电池管理单元中的一个或者多个分别与充电桩和飞行管理系统进行通讯连接。

在本实施例中，本申请提供的电池管理系统中的每一个电池组均包括电池管理单元BMU和模拟采集前端CSC，且该电池管理单元BMU与该模拟采集前端CSC之间还建立有通讯连接；此外，本申请提供的电池管理系统中的多个电池组之间，也通过各电池组各自的电池管理单元BMU来建立相互之间的通讯连接；并且，本申请提供的电池管理系统中的多个电池管理单元BMU中，一个或者多个电池管理单元BMU还分别与充电桩和飞行管理系统FMS进行通讯连接。

如此，通过在与充电桩进行通讯连接的电池管理单元BMU上，整合多个电池组各自的充电状态，以进行与该充电桩之间的交互，从而可以保证该每一个电池组均不会出现过充的情况。此外，在低空交通工具处于放电状态时，通过电池管理单元BMU整合各个电池组的放电能力，也能够保证电池组不会出现过度放电二导致欠压的情况。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统中电池组的电池管理单元BMU与模拟采集前端CSC之间的通讯连接可以采用差分信号进行信息传输；

多个电池管理单元BMU相互之间建立的通讯连接为数据CAN通讯连接；

一个或者多个电池管理单元BMU与充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接。

示例性地，如图2所示，本申请提供的电池管理系统中的电池组101共分为三类，即：电池组1、电池组2和电池组3。其中，这三类电池组1、2和3各自对应的电池管理单元BMU分别是BMU1、BMU2和BMU3。电池管理单元BMU1与电池组1内的模拟采集前端CSC采用差分信号传输信息，而电池管理单元BMU1与充电桩205之间采用充电CAN通讯来传输信息，电池管理单元BMU1与电池管理单元BMU2、电池管理单元BMU3采用数据CAN通讯来传输信息。同样的，电池管理单元BMU2与电池组2内的模拟采集前端CSC也采用差分信号传输信息，且该电池管理单元BMU2与电池管理单元BMU1、电池管理单元BMU3采用数据CAN通讯传输信息；电池管理单元BMU3与电池组3内的模拟采集前端CSC也采用差分信号传输信息，且电池管理单元BMU3与电池管理单元BMU1、电池管理单元BMU2也采用数据CAN通讯传输信息。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统中，多个电池管理单元BMU中的一个第一电池管理单元BMU1与飞行管理系统FMS之间的通讯连接为整机CAN通讯连接；而多个电池管理单元BMU中的一个或者多个第二电池管理单元BMU2(多个第二电池管理单元时则分别为BMU2和BMU3)与该飞行管理系统FMS之间的通讯连接则为触发式整机CAN通讯连接。

示例性地，同样的如图2所示，本申请提供的电池管理系统中，电池组1的电池管理单元BMU1与飞行管理系统FMS之间采用整机CAN通讯传输信息，此时，电池组2的电池管理单元BMU2则与该飞行管理系统FMS之间采用触发式整机CAN通讯传输信息。

在本申请实施例中，本申请提供的电池管理系统采用主从及候补的通讯方案来进行信息传输，并且在电池组内部采集采用闭环差分通信方式，可以避免因为通信线束断路导致电池电压和温度上传失败的情况。

需要说明的是，在本实施例以及后文所阐述的其它各个可行的实施例其中，上述电池组1中的电池管理单元BMU1既作为该电池组1的信息检测，又作为整合所有电池组信息(电池组2和电池组3各自的信息)的角色。并且，该电池管理单元BMU1还将整合后的电池组信息通过整机CAN发送给飞行管理系统FMS。此外，上述电池组2中的电池管理单元BMU2同样也作为该电池组2的信息检测，还整合了所有电池组信息(电池组2和电池组3各自的信息)，最后还时刻监控整机CAN通讯状态，并在一旦发现电池管理单元BMU1传输给飞行管理系统FMS的CAN信息丢失持续时间T1后，电池管理单元BMU2便会将整合后的电池组信息发送到整机CAN，从而保证飞行管理系统FMS在时间T2接收到各电池组的信息，以确保低空交通工具的正常工作。

此外，在一些可行的实施例中，上述电池组中的电池管理单元BMU的功能可以分为功能A区和功能B区。如图3所示，电池管理单元BMU(尤其是上述的电池管理单元BMU1)的功能A区主要有SOC(电池荷电状态)计算、SOH(电池健康状态)计算、SOP(电池功率状态)计算、SOE(电池能量状态)计算、继电器控制、均衡控制、绝缘检测、故障诊断、总压检测、保险丝检测、热失控检测以及信息存储等功能；而该电池管理单元BMU的功能B区则主要有SOC整合(多个电池组SOC值拟合)、SOH整合(多个电池组SOH值拟合)、SOP整合(多个电池组SOP值拟合)、SOE整合(多个电池组SOE值拟合)、故障整合(多个电池组故障信息拟合)、充电管理(管理所有电池组同时进行充电，管理充电过程，管理充电电流)、CAN通讯以及差分通信等功能。

这其中，功能A区主要是针对图2所示电池组1内电池系统状态的检测和电池系统功能的控制，功能B区主要是整合多个电池组的电池系统状态和通讯管理，还包含了及其重要的充电管理功能，功能分区有助于软件框架的搭建，实现高效管理。

而在另一些可行的实施例中，上述电池组中的电池管理单元BMU的功能A区和功能B区还可以为另一种形式。如图4所示，电池管理单元BMU(尤其是上述的电池管理单元BMU2)的功能A区的主要功能有SOC计算、SOH计算、SOP计算、SOE计算、继电器控制、均衡控制、绝缘检测、故障诊断、总压检测、保险丝检测、热失控检测以及信息存储等功能，而该电池管理单元BMU的功能B区则主要有SOC整合、SOH整合、SOP整合、SOE整合、故障整合、充电管理、CAN通讯以及差分通信等功能。

这其中，功能A区主要是针对图2所示电池组2内电池系统状态的检测和电池系统功能的控制，功能B区主要是整合多个电池组的电池系统状态和通讯管理，还包含了备胎启用功能(即，当电池组1内的电池管理单元BMU1不能正常给飞行管理系统FMS提供所需信息时，就需要启用电池组2内的电池管理单元BMU2的整机CAN数据发送功能，从而确保飞行管理系统FMS能获取剩下电池组的电池系统信息)。同样的，功能分区有助于软件修建的维护，方便后期软件的升级迭代。

在另一些可行的实施例中，上述电池组中的电池管理单元BMU的功能A区和功能B区还可以为另一种形式。如图5所示，电池管理单元BMU(尤其是上述的电池管理单元BMU3)的功能A区的主要有SOC计算、SOH计算、SOP计算、SOE计算、继电器控制、均衡控制、绝缘检测、故障诊断、总压检测、保险丝检测、热失控检测以及信息存储等功能，而该电池管理单元BMU的功能B区则主要有CAN通讯和差分通信等功能。

这其中，功能A区主要是针对图2所示电池组3内电池系统状态的检测和电池系统功能的控制，功能B区主要是通讯管理，功能分区有助于灵活性适配通讯矩阵，有利于较好的扩展性。

此外，在一些可行的实施例中，如图6所示，上述电池组中的模拟采集前端CSC功能主要有电压采集、温度采集、均衡功能以及差分通信等功能。此外，该模拟采集前端CSC是与电池有直接接触，且该模拟采集前端CSC的电压和温度采集的精度对电池系统的管理起着至关重要的作用，而该模拟采集前端CSC具备的均衡功能有利于电芯一致性的保持，其相互之间或者与电池管理单元BMU之间的差分通信还能确保信息传输的高效性。

需要说明的是，在本实施例以及后文所阐述的其它各个可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统采用二层控制架构，区别于储能行业的传统方式，本专利的第一层是CSC层(电池电压和温度的基本状态采集，均衡控制和故障诊断)，第二层是BMU层(功能分区如图3、4和5所示)，储能行业的传统方式虽然也存在多包并联，但采用的都是三层控制架构，即：第一层是采集层，第二层是计算层，第三层是信息交互层(别称网关层)。同时，本申请提供的电池管理系统还基于飞行汽车等低空交通工具对电池系统安全性极高的要求，将电池组中的电池管理单元BMU层为三种类型，即：BMU1、BMU2、BMU3，且该三种类型的电池管理单元BMU分别承担了各自的功能职责，例如：1)当飞行汽车在使用过程中，电池组1、2和3中的任电池组3出现异常而导致不能继续给飞行汽车提供动力时，电池管理单元BMU1会及时将出现异常的电池组3的状态通过整机CAN发送告警信号给FMS，FMS收到告警信号后，会通知用户并紧急寻找最佳降落位置，同时用户需要做好相应的安全准备；2)同理，当电池组1、2和3中的电池组2不能提供动力时，电池管理单元BMU1也会将电池组2的状态通过整机CAN发送告警信号给FMS，FMS也会做出相应上述动作；3)当电池组1、2和3中的电池组1因为电池管理单元BMU1损坏导致不能继续给飞行汽车提供动力时，由于此时该电池管理单元BMU1也不能给FMS提供电池系统的信息，从而FMS会检测到BMU1出现通讯丢失(持续1S没有接收到BMU1发送的报文信息)的情况发生，FMS会向BMU1连续发送三帧状态确认CAN报文，如果FMS仍然接收不到BMU1报文，那么FMS会向整机CAN发送特殊ID的报文，该报文用来激活电池组2中的电池管理单元BMU2的整机CAN发送功能，BMU2接收到FMS整机激活CANID后，会将剩下电池组的汇总信息发送到整机CAN。从而，FMS便可通过BMU2发送的电池系统信息来获知当前电池组状态；4)当电池组1、2和3中的电池组1因非BMU1损坏而导致的不能继续给飞行汽车提供动力时，BMU1会继续将电池系统信息提供给FMS，FMS也会做出相应上述动作。

进一步地，在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统还包括：电池风冷系统和电池加热系统；

所述电池风冷系统包括散热风扇和风扇供电继电器，所述散热风扇通过供电接口分别与车辆低压电源和市交流电源进行连接，所述风扇供电继电器设置在所述散热风扇的供电正极并与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接；

所述电池加热系统包括加热膜和加热膜供电继电器，所述加热膜通过供电接口与市交流电源进行连接，所述加热膜供电继电器设置在所述加热膜的供电正极并与所述电池管理单元进行通讯连接。

在本实施例中，本申请提供的电池管理系统通过电池风冷系统和电池加热系统来支持上述电池组功能当中的风冷和加热。其中，电池风冷系统可以包括散热风扇和风扇供电继电器，该散热风扇通过供电接口分别与车辆低压电源和市交流电源进行连接，而该风扇供电继电器则可以设置在该散热风扇的供电正极，并且，该风扇供电继电器与该电池组的电池管理单元进行通讯连接；而电池加热系统可以包括加热膜和加热膜供电继电器，该加热膜仅通过供电接口与市交流电源进行连接，而该加热膜供电继电器则可以设置在该加热膜的供电正极，并，与该电池管理单元进行通讯连接。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统的电池风冷系统和电池加热系统，可以对应为每一个电池组单独进行散热和加热，即，一个电池风冷系统和电池加热系统可以唯一对应一个电池组。

示例性地，如图7所示，假定本申请电池管理系统中每一个电池组均对应设置有一个电池风冷系统和一个电池加热系统。其中，该电池风冷系统中的散热风扇为风扇318，而该风扇318通过28V风扇供电接口301分别与车辆低压电源和市交流电源进行连接。此外，该电池风冷系统中的风扇供电继电器311设置在该风扇318的供电正极，并且，该风扇供电继电器311还通过风扇供电继电器控制线331与电池管理单元BMU进行通讯连接。

基于此，电池组的风冷功能便可以依靠低空交通工具上28V低压蓄电池供电或与市交流电直接连接的ACDC变换器进行供电，同时，电池组的电池管理单元BMU控制风扇供电继电器311的断开闭合即可实现是否开启风冷功能。

而上述电池组的设置的电池加热系统中的加热膜319具体可以为220V电阻加热膜。该加热膜319通过加热膜220V电压供电接口303与市交流电源进行连接。同样的，该电池加热系统中的加热膜供电继电器314，也设置在该加热膜319的供电正极，并，与该电池管理单元BMU进行通讯连接。

基于此，该电池组的加热功能可依靠外接交流220V供电，同时，电池组的电池管理单元BMU也通过控制加热膜供电继电器314的断开闭合来实现是否开启加热功能。

本实施例中，本申请电池管理系统中的电池组冷却采用低压28V风扇散热，该28V风扇的供电有2种电力来源方式，当飞行汽车等低空交通工具处于飞行状态时由整机的28V低压电源供电，而当飞行汽车处于停止飞行状态时由地面220V交流电通过AC/DC变压进行供电，如此，可以减少电池组整体重量和减少高压电池包耗电，从而增加飞行汽车的空中飞行距离。此外，电池组加热采用220V交流供电，即，在飞行汽车等低空交通工具预定起飞前的一定时间，由维保人员通过220V给电池组的加热膜供电，可以实现不消耗电池组的高压电就让电芯处于一个相对较好的温度区间，减少了常规热冷系统较大的重量，同时，加热膜的加热速率相对较高，能快速的升高电池组的电芯温度。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统中的电池组包括多个串联的单体电芯；

该电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

该高压保险丝和该电流传感器依次串联在该电池组的输出正极，而该预充继电器与该预充电阻构成的电路，则和该正极回路继电器以并联形式接入到该电池组的输出正极，并且，该预充继电器和该正极回路继电器与该电池组的电池管理单元进行通讯连接。

示例性地，如图7所示，本申请提供的电池管理系统中的电池组包括多个串联的单体电芯321，即M1至Mn；此外，在电池组的输出正极依次串联有高压保险丝315和电流传感器316，而预充继电器312和预充电阻317构成一电路之后，与正极回路继电器313，以并联的形式连接在该电流传感器316之后。而且，同样的，该预充继电器312和该正极回路继电器313同样也与该电池组的电池管理单元BMU进行通讯连接，即，预充继电器312通过预充继电器控制线334与电池管理单元BMU进行通讯连接，而正极回路继电器313则通过电池组正极输出继电器控制线333与该电池管理单元BMU进行通讯连接。

需要说明的是，在本实施例以及后文所阐述的其它各个可行的实施例中，电池组的高压输出依靠电压管理单元BMU依次控制预充继电器312和正极回路继电器313来实现通过电池组高压1000V输出接口302对外输出高压电能，高压保险丝315具有断路保护作用，电流传感器316则具有采集主回路电流作用，而预充电阻317则具有防负载大电流过大的作用。

进一步地，提出本申请提供的电池组的实施例。

请参照图2，本申请提供的电池组包括：电池管理单元BMU和模拟采集前端CSC，所述电池管理单元BMU与所述模拟采集前端CSC通讯连接；

所述电池管理单元BMU与充电桩和/或者飞行管理系统FMS进行通讯连接。

在本实施例中，本申请提供的电池管理系统中的每一个电池组均包括电池管理单元BMU和模拟采集前端CSC，且该电池管理单元BMU与该模拟采集前端CSC之间还建立有通讯连接；此外，本申请提供的电池管理系统中的多个电池组之间，也通过各电池组各自的电池管理单元BMU来建立相互之间的通讯连接；并且，本申请提供的电池管理系统中的多个电池管理单元BMU中，一个或者多个电池管理单元BMU还分别与充电桩和飞行管理系统FMS进行通讯连接。

如此，通过在与充电桩进行通讯连接的电池管理单元BMU上，整合多个电池组各自的充电状态，以进行与该充电桩之间的交互，从而可以保证该每一个电池组均不会出现过充的情况。此外，在低空交通工具处于放电状态时，通过电池管理单元BMU整合各个电池组的放电能力，也能够保证电池组不会出现过度放电二导致欠压的情况。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池组的电池管理单元BMU与所述模拟采集前端CSC之间的通讯连接采用差分信号进行信息传输；

所述电池管理单元BMU与所述充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接，所述电池管理单元BMU与所述飞行管理系统FMS之间的通讯连接为整机CAN通讯连接或者触发式整机CAN通讯连接。

示例性地，如图2所示，本申请提供的电池管理系统中的电池组101共分为三类，即：电池组1、电池组2和电池组3。其中，这三类电池组1、2和3各自对应的电池管理单元BMU分别是BMU1、BMU2和BMU3。电池管理单元BMU1与电池组1内的模拟采集前端CSC采用差分信号传输信息，而电池管理单元BMU1与充电桩205之间采用充电CAN通讯来传输信息，电池管理单元BMU1与电池管理单元BMU2、电池管理单元BMU3采用数据CAN通讯来传输信息。同样的，电池管理单元BMU2与电池组2内的模拟采集前端CSC也采用差分信号传输信息，且该电池管理单元BMU2与电池管理单元BMU1、电池管理单元BMU3采用数据CAN通讯传输信息；电池管理单元BMU3与电池组3内的模拟采集前端CSC也采用差分信号传输信息，且电池管理单元BMU3与电池管理单元BMU1、电池管理单元BMU2也采用数据CAN通讯传输信息。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池管理系统中，多个电池管理单元BMU中的一个第一电池管理单元BMU1与飞行管理系统FMS之间的通讯连接为整机CAN通讯连接；而多个电池管理单元BMU中的一个或者多个第二电池管理单元BMU2(多个第二电池管理单元时则分别为BMU2和BMU3)与该飞行管理系统FMS之间的通讯连接则为触发式整机CAN通讯连接。

示例性地，同样的如图2所示，本申请提供的电池管理系统中，电池组1的电池管理单元BMU1与飞行管理系统FMS之间采用整机CAN通讯传输信息，此时，电池组2的电池管理单元BMU2则与该飞行管理系统FMS之间采用触发式整机CAN通讯传输信息。

在本申请实施例中，本申请提供的电池管理系统采用主从及候补的通讯方案来进行信息传输，并且在电池组内部采集采用闭环差分通信方式，可以避免因为通信线束断路导致电池电压和温度上传失败的情况。

需要说明的是，在本实施例以及后文所阐述的其它各个可行的实施例其中，上述电池组1中的电池管理单元BMU1既作为该电池组1的信息检测，又作为整合所有电池组信息(电池组2和电池组3各自的信息)的角色。并且，该电池管理单元BMU1还将整合后的电池组信息通过整机CAN发送给飞行管理系统FMS。此外，上述电池组2中的电池管理单元BMU2同样也作为该电池组2的信息检测，还整合了所有电池组信息(电池组2和电池组3各自的信息)，最后还时刻监控整机CAN通讯状态，并在一旦发现电池管理单元BMU1传输给飞行管理系统FMS的CAN信息丢失持续时间T1后，电池管理单元BMU2便会将整合后的电池组信息发送到整机CAN，从而保证飞行管理系统FMS在时间T2接收到各电池组的信息，以确保低空交通工具的正常工作。

在一些可行的实施例中，本申请提供的电池组包括多个串联的单体电芯；

该电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

该高压保险丝和该电流传感器依次串联在该电池组的输出正极，而该预充继电器与该预充电阻构成的电路，则和该正极回路继电器以并联形式接入到该电池组的输出正极，并且，该预充继电器和该正极回路继电器与该电池组的电池管理单元进行通讯连接。

示例性地，如图7所示，本申请提供的电池管理系统中的电池组包括多个串联的单体电芯321，即：M1至Mn；此外，在电池组的输出正极依次串联有高压保险丝315和电流传感器316，而预充继电器312和预充电阻317构成一电路之后，与正极回路继电器313，以并联的形式连接在该电流传感器316之后。而且，同样的，该预充继电器312和该正极回路继电器313同样也与该电池组的电池管理单元BMU进行通讯连接，即，预充继电器312通过预充继电器控制线334与电池管理单元BMU进行通讯连接，而正极回路继电器313则通过电池组正极输出继电器控制线333与该电池管理单元BMU进行通讯连接。

需要说明的是，在本实施例中，电池组的高压输出依靠电压管理单元BMU依次控制预充继电器312和正极回路继电器313来实现通过电池组高压1000V输出接口302对外输出高压电能，高压保险丝315具有断路保护作用，电流传感器316则具有采集主回路电流作用，而预充电阻317则具有防负载大电流过大的作用。

此外，本申请还提供一种低空交通工具，本申请低空交通工具包括如上任一实施例所述的电池管理系统或者电池系统。

本申请低空交通工具可以为如上任一实施例涉及的飞行汽车，此外，本申请低空交通工具采用上述电池管理系统或者电池系统的具体实施方式与上述电池管理系统或者电池系统各自的实施例基本相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包括：多个电池组、多个配电盒和多个电机；

多个所述电池组采用并联方式同时与多个所述配电盒当中的任意一个进行高压配电连接；

多个所述配电盒中的任意一个分别与一个或者多个所述电机进行高压配电连接。

2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池组包括：电池管理单元和模拟采集前端，所述电池管理单元与所述模拟采集前端通讯连接；

所述多个电池组各自的电池管理单元相互之间通讯连接；

多个所述电池管理单元中的一个或者多个分别与充电桩和飞行管理系统进行通讯连接。

3.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理单元与所述模拟采集前端之间的通讯连接采用差分信号进行信息传输；

多个所述电池管理单元相互之间的通讯连接为数据CAN通讯连接；

一个或者多个所述电池管理单元与所述充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接。

4.根据权利要求2所述的电池管理系统，其特征在于，多个所述电池管理单元中的一个第一电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为整机CAN通讯连接；

多个所述电池管理单元中的一个或者多个第二电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为触发式整机CAN通讯连接。

5.根据权利要求1所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统还包括：电池风冷系统和电池加热系统；

所述电池风冷系统包括散热风扇和风扇供电继电器，所述散热风扇通过供电接口分别与车辆低压电源和市交流电源进行连接，所述风扇供电继电器设置在所述散热风扇的供电正极并与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接；

所述电池加热系统包括加热膜和加热膜供电继电器，所述加热膜通过供电接口与市交流电源进行连接，所述加热膜供电继电器设置在所述加热膜的供电正极并与所述电池管理单元进行通讯连接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电池管理系统，其特征在于，所述电池组包括多个串联的单体电芯；

所述电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

所述高压保险丝和所述电流传感器依次串联在所述电池组的输出正极，所述预充继电器与所述预充电阻构成的电路，和所述正极回路继电器以并联形式接入所述电池组的输出正极，所述预充继电器和所述正极回路继电器与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接。

7.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括：电池管理单元和模拟采集前端，所述电池管理单元与所述模拟采集前端通讯连接；

所述电池管理单元与充电桩和/或者飞行管理系统进行通讯连接。

8.根据权利要求7所述的电池组，其特征在于，所述电池管理单元与所述模拟采集前端之间的通讯连接采用差分信号进行信息传输；

所述电池管理单元与所述充电桩之间的通讯连接为充电CAN通讯连接，所述电池管理单元与所述飞行管理系统之间的通讯连接为整机CAN通讯连接或者触发式整机CAN通讯连接。

9.根据权利要求7或者8所述的电池组，其特征在于，所述电池组包括多个串联的单体电芯；

所述电池组的输出正极包括：高压保险丝、电流传感器、预充继电器、正极回路继电器和预充电阻；

所述高压保险丝和所述电流传感器依次串联在所述电池组的输出正极，所述预充继电器与所述预充电阻构成的电路，和所述正极回路继电器以并联形式接入所述电池组的输出正极，所述预充继电器和所述正极回路继电器与所述电池组的电池管理单元进行通讯连接。

10.一种低空交通工具，其特征在于，所述低空交通工具包括如权利要求1至6任一项所述的电池管理系统，或者，所述低空交通工具包括如权利要求7至9任一项所述的电池组。